本文首先阐述了当前供电及配电网络的无功功率补偿发展状况和应用情况,介绍了无功功率概念及无功补偿的必要性;针对以低压配电网为补偿对象的无功功率补偿控制系统进行需求分析,并详细分析硬件平台,在此基础上完成控制器的软件系统设计和实现,最后进行必要的测试验证。该无功功率补偿控制器以8位单片机STC90C54RD+为控制核心,硬件电路上采用模拟开关器件结合电压频率转换集成芯片分时处理多个信号,降低了对CPU及其它外设资源的要求、减少硬件电路成本。基于该硬件平台,软件实现上,通过在单位时间内统计目标信号的脉冲个数,通过与参考电压(2.5V)的脉冲个数进行比较处理后可得到各目标信号的电压值;采用测算电压和电流过零时的时间间隔来计算相位角并推导出系统功率因素、无功功率等参数,提高精度并减少了运算量;设计可控硅和磁保持继电器结合的新型复合开关来控制电容器的投切,避免了电容器投切时的电流冲击,稳态时运行更加可靠;同时考虑到多个控制器组网存在的“无功竞争”问题,在通信模块中增加智能自组网功能:实现当网络中主控制器故障时,其它控制器可以通过竞争产生一个主控制器,保证了网络中有一个协调者,使控制更智能,系统更加稳定。最后对该低压无功功率补偿控制器进行了单元测试和组装测试流程,对系统方案、软件实现进行了验证。